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Blien, Stefan ; Steger, Patrick ; Hüttner, Niklas ; Graaf, Richard ; Hüttel, Andreas K.

Quantum capacitance mediated carbon nanotube optomechanics

Artikel

Blien, Stefan, Steger, Patrick, Hüttner, Niklas, Graaf, Richard und Hüttel, Andreas K. (2020) Quantum capacitance mediated carbon nanotube optomechanics. Nature Communications 11 (1), S. 1636.

DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.43046


Zusammenfassung

Cavity optomechanics allows the characterization of a vibration mode, its cooling and quantum manipulation using electromagnetic fields. Regarding nanomechanical as well as electronic properties, single wall carbon nanotubes are a prototypical experimental system. At cryogenic temperatures, as high quality factor vibrational resonators, they display strong interaction between motion and ...

Cavity optomechanics allows the characterization of a vibration mode, its cooling and quantum manipulation using electromagnetic fields. Regarding nanomechanical as well as electronic properties, single wall carbon nanotubes are a prototypical experimental system. At cryogenic temperatures, as high quality factor vibrational resonators, they display strong interaction between motion and single-electron tunneling. Here, we demonstrate large optomechanical coupling of a suspended carbon nanotube quantum dot and a microwave cavity, amplified by several orders of magnitude via the nonlinearity of Coulomb blockade. From an optomechanically induced transparency (OMIT) experiment, we obtain a single photon coupling of up to g(0) = 2 . 95 Hz. This indicates that normal mode splitting and full optomechanical control of the carbon nanotube vibration in the quantum limit is reachable in the near future. Mechanical manipulation and characterization via the microwave field can be complemented by the manifold physics of quantum-confined single electron devices.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftNature Communications
VerlagNature
Open Access ArtGold (mit APC - bezahlt UR)
Ort der VeröffentlichungLONDON
Band11
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels1
SeitenbereichS. 1636
Datum2 April 2020
Veröffentlichungsdatum06 Apr 2020 06:04
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Andreas K. Hüttel
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1038/s41467-020-15433-3DOI
Stichwörter / KeywordsPRISTINE; SPIN; TRANSPORT; SYSTEMS;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-430462
Dokumenten-ID43046

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